Cours:ProjetsCovid19

En raison du confinement, nous allons interrompre le projet habituel pour réaliser un projet tuteuré et une étude et réalisation un peu spéciale. Les deux seront orientées simulation et contrairement aux autres années on vous propose quatre projets différents.

Projet Robotique

Nous allons essayer dans ce projet de réaliser un robot suiveur de lumière. La réalisation finale ne sera pas aussi spectaculaire que le robot CPLD habituel, puisque nous ne verrons pas grand chose bouger avec la simulation. Il n'empêche que l'étude sera suffisamment approfondie pour une éventuelle réalisation finale (qui ne vous sera pas demandée).

Comme pour le projet habituel, il s'agit de réaliser un Robot sans aucun processeur.

Projet tuteuré

L'objectif du projet tuteuré est une étude des parties du projet global.

Étude des capteurs de lumières

Vous allez utiliser Tinkercad pour tester les trois capteurs de lumière disponibles dans ce logiciel :

• photorésistance
• photodiode
• phototransistor

Il n'est pas difficile de trouver des montages pour ces éléments sur Internet.

Votre étude va consister à réaliser les trois montages (de manière séparée ou pas) pour dimensionner les trois résistances de chacun des montages. Vous le ferez à l'aide d'une simulation en changeant les résistances pour que lors de la simulation, le positionnement du capteur d'éclairage à moitié donne une tension de sortie de votre montage soit d'environ Vcc/2 = 2,5V.

Étude de la partie puissance

Étude préliminaire de la PWM

Vous allez utiliser Tinkercad pour tester une réalisation particulière de la MLI (ou PWM). Pour réaliser une PWM, on a besoin d'un compteur et d'un comparateur, mais il n'y a pas encore de comparateur digital disponible dans Tinkercad pour le moment !!! On vous demande donc de remplacer le comparateur par un additionneur.

Le test se fera à l'aide d'un oscilloscope.

Ajout de la partie puissance

Nous allons maintenant remplacer l'oscilloscope par un moteur. Pour cela nous avons besoin d'un élément de puissance. Nous allons utiliser pour cela un transistor nMOS (MOSFET) de puissance. Cherchez sur internet comment cela s'utilise.

Une fois le transistor branché, ajouter le moteur. Pour information, pour avoir une vitesse stable il faut une fréquence au moins égale à 3 kHz qui sera réalisée avec un GBF.

Étude et réalisation : le projet final

Vous allez maintenant assembler les études réalisées en projets tuteurés pour la réalisation finale.

• On dispose maintenant de 4 capteurs de lumière (identiques). On vous demande pour cela de choisir le capteur le moins cher (recherche sur internet) et de dupliquer 4 fois son montage.
• On dispose de deux PWM, une par moteur.
• Il nous faut ajouter un dispositif qui, en fonction de la lumière, permette au robot de tourner pour aller vers la source de lumière. C'est la partie commande qui peut être réalisée par un simple circuit combinatoire.